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微小着磁技術を活用したマイクロ多自由度磁気アクチュエータの創成

研究課題

研究課題/領域番号 16H04254
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関東京工業大学

研究代表者

進士 忠彦  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60272720)

研究協力者 中野 正基  
土方 亘  
長峯 靖之  
松谷 晃宏  
韓 冬  
鈴木 健一  
門田 祥吾  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード磁石 / 微細加工 / 微細着磁 / パルスレーザ堆積法 / 放電加工 / レーザ局所加熱 / マイクロアクチュエータ / 位置制御 / MEMS / アクチュエータ / 着磁 / 多自由度化 / マイクロ・ナノデバイス
研究成果の概要

本研究では,焼結磁石の低ダメージ薄板加工法,PLD(パルスレーザ堆積法)を用いた厚膜磁石堆積法を検討するとともに,それら磁石の微細加工,レーザ局所加熱を用いた微細着磁法の基礎研究を実施している.それら成果と,従来のMEMSプロセス技術を組み合わることで,スマートフォンなどのモバイル機器に利用可能な多自由度駆動マイクロアクチュエータの提案,試作,評価を実施している.

研究成果の学術的意義や社会的意義

焼結ネオジム磁石は,自動車,家電,情報機器などのアクチュエータに多く使われている材料である.しかしながら,磁石サイズを1mm以下に加工しようとすると,材料劣化の影響で十分な磁気特性が発現できない.また,MEMSプロセスで使われる磁石は扁平になるが,多極に着磁しないと十分な磁束を発生できない.これらの問題を解決するため,薄板(厚膜)磁石の製作方法や,レーザを使った新しい微細着磁法を本研究で開発した.また,これらの技術を用いることで実現可能なマイクロアクチュエータを提案,試作,評価している.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 微小多極着磁磁石を用いた2自由度マイクロ電磁アクチュエータの試作2018

    • 著者名/発表者名
      AZUMA Noriei、TANAKA Shunya、FUJIWARA Ryogen、SHINSHI Tadahiko、SUZUKI Kenichi
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 84 号: 3 ページ: 289-294

    • DOI

      10.2493/jjspe.84.289

    • NAID

      130006434103

    • ISSN
      0912-0289, 1882-675X
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PLD-Fabricated Isotropic Pr-Fe-B Film Magnets Deposited on Glass Substrates2017

    • 著者名/発表者名
      A. Yamashita, K. Hirotaki, A. Kurosaki, T. Yanai, H. Fukunaga, R. Fujiwara, T. Shinshi, M. Nakano
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 56 号: 4 ページ: 2100104-2100104

    • DOI

      10.1109/tmag.2016.2633362

    • NAID

      120006987497

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] レーザ蒸着法による硬磁性膜の作成2017

    • 著者名/発表者名
      中野 正基, 山下 昂洋, 柳井 武志, 板倉 賢, 藤原 良元, 進士 忠彦, 福永 博俊.
    • 雑誌名

      まぐね

      巻: 12 ページ: 26-30

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Sub-millimeter pitch multi-pole magnetization of a sintered Nd-Fe-B magnet utilizing laser heating2016

    • 著者名/発表者名
      Ryogen Fujiwara, Shunya Tanaka, Wataru Hijikata, Tadahiko Shinshi
    • 雑誌名

      IEEE Magnetics Letters

      巻: 7 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/lmag.2015.2508004

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Micromachining and micro-magnetization of Pr-Fe-B magnetsfabricated using pulsed laser deposition for MEMS applications2016

    • 著者名/発表者名
      R. Fujiwaraa,b, S. Tanaka, W. Hijikata, T. Shinshi,, K. Hirotaki, A. Yamashita, M. Nakano
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A: Physical

      巻: A251 ページ: 219-224

    • DOI

      10.1016/j.sna.2016.10.027

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Two-DOF MEMS Actuator Employing Microball-bearings and a Multi-pole Permanent Magnet2018

    • 著者名/発表者名
      Dong HAN, Noriei AZUMA, Tadahiko SHINSHI, Kenichi SUZUKI
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Mechatronics Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A multi-pole magnetic MEMS energy harvester for low-frequency and two-DOF vibrations2018

    • 著者名/発表者名
      Dong Han, Makoto Kine, Tadahiko Shinshi, Shogo Kadota
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Biomedical Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2 自由度シリコン案内で支持された多極磁石を用いた 低周波振動マイクロ発電デバイス2018

    • 著者名/発表者名
      木根 諒, 韓 冬, 進士 忠彦, 門田 祥悟
    • 学会等名
      日本機械学会第 9 回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 微細ピッチ・多極着磁リング磁石を用いた高トルクマイクロフラットモータ2018

    • 著者名/発表者名
      永井 慧大, 韓 冬, 進士 忠彦
    • 学会等名
      日本機械学会第 9 回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザアシスト加熱による多極着磁磁石を用いた2自由度電磁マイクロアクチュエータ2018

    • 著者名/発表者名
      吾妻 範栄, 進士 忠彦, 鈴木 健一
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A Two-DOF MEMS Actuator Utilizing a Multi-pole Magnetized Permanent Magnet2017

    • 著者名/発表者名
      Noriei AZUMA, Shunya TANAKA, Ryogen FUJIWARA, Tadahiko SHINSHI, Kenichi Suzuki
    • 学会等名
      21th International Conference on Mechatronics Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化シリコン膜上にPDLで堆積された厚膜永久磁石のレーザ局所加熱による微細着磁2017

    • 著者名/発表者名
      吾妻 範栄, 田中 駿也, 藤原 良元, 進士 忠彦, 清水 大, 近藤 秀俊, 山口 雄太, 山下 昂洋, 柳井 武志, 福永 博俊, 中野 正基
    • 学会等名
      日本機械学会第8回マイクロ・ナノ工学シンポジウム講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 市松模様微細着磁磁石を用いた2自由度マイクロ電磁アクチュエータ2017

    • 著者名/発表者名
      吾妻 範栄, 田中 駿也, 藤原 良元, 進士 忠彦, 鈴木 健一, 門田 祥悟
    • 学会等名
      第29回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] サマコバ磁石を用いたネオジム磁石基板の微細多極着磁2016

    • 著者名/発表者名
      田中 駿也, 藤原 良元, 進士 忠彦, 鈴木 健一, 門田 祥悟
    • 学会等名
      第25回MAGDAコンファレンス in 桐生
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MEMS応用を目指したPLD磁石膜の微細形状加工および微細着磁2016

    • 著者名/発表者名
      田中 駿也, 藤原 良元, 土方 亘, 進士 忠彦, 廣瀧 敬士, 山下 昂洋, 柳井 武志, 中野 正基, 福永 博俊, 鈴木 健一, 門田 祥悟
    • 学会等名
      第28回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] アクチュエータ (トランデューサ並びにこれを用いたアクチュエータ及びエネルギーハーベスタ)2018

    • 発明者名
      鈴木 健一 進士 忠彦 吾妻 範栄
    • 権利者名
      TDK,東京工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-034551
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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